Loki valdustest leiti päristuumse elu kompav ürg
Kolm domeeni „Vapustavalt keerukas, segadusse ajav ja vastakas tegelane, kes on olnud lugematute lahenduseta akadeemiliste väitluste katalüsaator“, iseloomustab Thijs Ettema kahepalgelist Lokit. Sama võiks öelda eukarüootide kohta. Domeeni võib arvata iga palja silmaga nähtava eluvormi. Lisaks eukarüootidele leidub maailmas veel kaks suurt rühma – bakterid ja arhed. Väliselt sarnased, kuid raku sisemiste masinavärkide poolest täiesti erinevad. Kauges minevikus võisid bakterite ja arhede moodi välja näha ka sinilillede, pilvikute ja inimeste ühised esivanemad. Arheid kirjeldati vähem kui 40 aasta eest. Võrreldes bakteritega, keda silmati juba 17. sajandil, on teadlased saanud neid uurida äärmiselt lühikest aega. „Kuid juba toona polnud kahtlust, et nad on eukarüootide sugulased. (Arhed avastanud) Carl Woese'i tööde põhjal oletati aga, et tegu on pigem õe-venna suhtega,“ nentis Ettema ERR'ile. Kuid viimastel aastatel on idee, et eluvorme saab jagada kolme domeeni, hakanud muutuma. Üha rohkemad geenierinevuste uurimisel põhinevad töödvihjavad, et ürgidest põlvnevad kõik päristuumsed elusolendid. Väike Loki Hüpotees teeb konkreetse ennutuse, kust eukarüootideni viinud põlvnemisliini otsida. Ettema teatab nüüd kolleegidega värskes töös, et on leidnud ühe taolise olendi pärilikkuainet Loki valdustest. „Me leidsime Lokiarchaeota esimeses proovis, mille avasime. See võib tähendada kahte. Meil vedas meeletult või sarnaseid organisme leidub veel väga palju. Õnneliku juhusesse ma eriti ei usu,“ mõtiskles evolutsioonibioloog. Töörühmal ei õnnestunud ühtegi perekonda kuuluvat elavat arhet otseselt näha. Samas suutsid nad rekonstrueerida ühe terve ja kaks osalist arhe genoomi. Kuigi laiaulatuslike järelduste tegemine võib tunduda seetõttu ennatlikuna, on ainult genoomi põhjal kirjeldatud varem mitmeid baktereid. Pärilikkusaine põhjal saab teha küllaltki häid oletusi selle kohta, kuidas eluvorm välja näeb. „Antud juhul saame öelda, et see meenutab eukarüoote rohkem, kui ükski teine tänaseks kirjeldatud eeltuumne organism. Umbes sada valku kodeerivat geeni ehk kolm protsenti selle tervest genoomist moodustavad geenid, mida arvati seni olevat ainuomased päristuumsetele,“ selgitas Ettema. Poolel teel päristuumseteni „Kui vaadata, mida need teevad, siis osalevad need näiteks aktiinide tootmises, mis mängivad omakorda olulist rolli nii rakkude jagunemises ja rakuseinte vormi muutmises kui ka fagotsüütoosis. Protsess võimaldab neelata rakkudel võõrkehi sh teisi rakke,“ lisas evolutsioonibioloog. Populaarse hüpoteesi kohaselt tekkisid sel viisil esimesed päristuumsed organismid. Kriitikud on seni osutanud, et arhedel ja teistel eeltuumsetel puudus selleks vastav võimekus. Aktiinide sünteesimise eest vastutavate geenide olemasolu pole küll selle otsene tõestus, kuid lisab hüpoteesile uut tuge. Lisaks täheldas Ettema kolleegidega pärilikkusaine lõike, mis vastutavad päristuumsetes organimides vesiikulite ehitamise eest. Väikesi põiekesi kasutatakse elutegevuseks vajalike ainete rakusiseseks transpordiks. „Rakuaparatuuri on täheldatud tänaseni vaid eukarüootide rakkudes,“ laiendas evolutsioonibioloog. Viimaks leiti kümneid eeltoodud protsesse reguleerivaid geene. Kahe domeeni suunas? Erinevate bakteriliikide, arhede ja päristuumsete organismide geenide uurimist hõlmanud fülogeneetiline analüüs paigutas eukarüoodid kindlalt Lokiarchaeota perekonda. „Analüüsis keskendume pärilikkuaine lõikudele, mis on olemas kõigil uuritud liikidel. Markergeenides nähtavate erinevuste põhjal saame järeldada, kuidas uuritud liigid omavahel suhestuvad,“ selgitas Ettema. Tasub rõhutada, et tema töörühma leitud ürg pole tänapäeval elavate päristuumsete otsene esivanem, vaid pigem kauge nõbu. Analüüs annab koos arhe genoomi järjestamisega tuge hüpoteesile, et kolme domeeni asemel võiks rääkida pigem kahest suuremast rühmast. Sellele vaatamata ei arva Ettema, et praegused kooliõpikud peaks kohe prügikasti viskama. „Ajalugu on näidanud, et me arvame ikka ja jälle teadvat, kuidas elu täpselt arenes, kuid mudelid on igal korral muutunud. Evolutsioonipuu muutub ka tulevikus. Lähtuvalt sellest, mis sorti märkamatuks jäänud olendeid leiame me nii eksootilistest kui ka täiesti tavalistest paikadest. Arhed on selle suurepärane näide. Järgmisel kümnendil võiksime muuta õpikuid tõenäoliselt korduvalt,“ mõtiskles evolutsioonibioloog. Uurimus ilmus ajakirjas Nature.
